DLC涂层是类金刚石薄膜(DLC)材料,同时具备了金刚石的硬度和石墨的润滑性,是亚稳的非晶态材料。DLC膜层的机械、电学、光学和摩擦学特性类似于类金刚石,导热性是铜的2~3倍,且透明度高和化学稳定性好,具有极高的硬度、良好的抗损、优异的化学惰性、低介电常数、宽的光学带隙以及良好的生物相容性等特性,通常厚度为1~5μm,表面硬度可达2500HV,且具有极低的摩擦因数(0.15~0.25,是钢的1/5)。
将含碳气体通过真空技术引入专用的涂层设备,然后在基材表面生成薄膜。这种薄膜具有类似钻石的特性,如硬度高、抗磨损、低摩擦、化学稳定性好等。其主要原理包括气相沉积、碳离子轰击和表面改性。
因为DLC膜层具有高硬度和高弹性模量,同时具有热导率高、耐腐蚀、耐磨损以及良好的真空摩擦学特性,所以很适合于作为耐磨涂层。目前制备DLC薄膜的方法很多,工艺温度可低至80~250℃。目前对DLC膜层尚无明确的定义和统一的概念(认为达到天然类金刚石硬度、20%的绝缘无定形碳膜就称为DLC膜层)。不同的制备方法与不同的沉积方法制备的 DLC膜层硬度差异很大,因sp2/sp3以及氢含量不同,薄膜的力学性能也不同。
DLC涂层广泛应用于机械、工模具、刀具、汽车、电子、光学、生物医学、航空航天和装饰保护 手表外壳、首饰配件、手机外壳等)等领域。
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